Dentre os muitos aspectos apresentados pela região Nordeste o que mais se destaca é a seca, causada pela escassez de chuvas, proporcionando pobreza e fome. Para romper esse ciclo vicioso é necessário unir toda a sociedade. Só assim, será possível garantir a condição básica do direito à vida: viver sem fome. A alimentação diária de um jovem deve conter 2400 quilocalorias (kcal) de nutrientes energéticos para que seus órgãos possam desenvolver suas funções. A unidade (cal) é utilizada no campo da Física relacionada com o conceito de energia. Outra unidade relacionada com o conceito de energia é conhecida por:
A)Ampère
B)Newton
C)Watt
D)Elétron-volt
E)Coulomb
Gabarito oficial — URCA 2013.1
D
Resolução comentada
Elétron-volt é uma unidade de energia: a energia adquirida por uma carga elementar ao atravessar diferença de potencial de 1 V. Alternativa D. Ampère mede corrente, newton força, watt potência e coulomb carga.
Q02
Fundamentos — Vetores — Direção e sentido
A Fig. a seguir representa um cruzamento de ruas, tal que você, situado em O, pode realizar os deslocamentos indicados pelos vetores d1, d2, d3, e d4. Diferenciando estes vetores segundo suas características, tem-se que:
A)Os vetores d1 e d3 têm a mesma direção, mesmo módulo, e sentidos opostos.
B)Os vetores d2 e d4 têm a mesma direção, mesmo módulo e sentidos opostos.
C)Os vetores d1 e d2 têm o mesmo módulo, mesma direção e sentidos diferentes.
D)Os vetores d3 e d4 têm módulos, direções e sentidos iguais.
E)Os vetores d1 e d3 têm o mesmo módulo, mesma direção e sentidos diferentes.
Resposta após revisão
A ou E
Resolução comentada
Na figura, d₁ e d₃ são horizontais, com comprimentos iguais e sentidos opostos. A descreve isso corretamente. A alternativa E repete a mesma propriedade com sentidos diferentes, também válida para esses vetores; por isso o acervo aceita A e E, preservando A como referência oficial.
Q03
Mecânica — Cinemática — Lançamentos repetidos
Um jovem caminha numa trajetória retilínea e horizontal a uma velocidade constante de 0,80 m/s. Em um dado instante ela arremessa para cima, regularmente, uma bolinha e torna a pegá-la, na mesma situação do lançamento anterior. A cada arremesso, a bolinha atinge uma altura de 1,25 m. Sendo g = 10 m/s², quantos metros a pessoa caminhou, após concluir 10 arremessos completos?
A)2 m
B)3 m
C)4 m
D)5 m
E)6 m
Gabarito oficial — URCA 2013.1
ANULADA
Resolução comentada
A questão foi anulada no gabarito oficial. Para estudo, $h=v_0^2/(2g)$ dá $v_0=5$ m/s. O tempo de um lançamento completo é $2v_0/g=1$ s. Dez lançamentos duram 10 s e a pessoa caminha $0{,}80\cdot10=8$ m, valor ausente nas opções. A anulação é mantida sem pontuação.
Q04
Mecânica — Dinâmica — Descida com atrito
Um corpo de peso P desliza sobre uma superfície de comprimento L, inclinada com relação a horizontal de um ângulo θ. Sabendo-se que o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superfície vale μ e que o corpo parte do repouso, quanto tempo ele gasta para chegar à base do plano? Considere g a aceleração da gravidade local.
A)$\sqrt{2L/g}$
B)$\sqrt{3L/[g(\sin\theta+\mu\cos\theta)]}$
C)$\sqrt{2L/[g(\sin\theta+\mu\cos\theta)]}$
D)$\sqrt{3L/[g(\sin\theta-\mu\cos\theta)]}$
E)$\sqrt{2L/[g(\sin\theta-\mu\cos\theta)]}$
Gabarito oficial — URCA 2013.1
E
Resolução comentada
Na direção do plano, $a=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)$. Com repouso inicial, $L=at^2/2$, logo $t=\sqrt{2L/[g(\sin\theta-\mu\cos\theta)]}$. Alternativa E, desde que a aceleração seja positiva e o bloco efetivamente comece a deslizar.
Q05
Mecânica — Energia — Pontos de inversão
Uma partícula P oscila em linha reta em torno do ponto xo = 0. A figura abaixo ilustra a energia potencial da partícula em função da coordenada x do ponto P. Despreze todas as formas de atrito. Considerando que a energia total da partícula seja constante e igual a E, podemos afirmar que:
A)Nos pontos – x e + x a energia cinética da partícula é máxima
B)No ponto xo = 0 a energia cinética da partícula é nula
C)Nos pontos – x e + x a energia cinética da partícula é nula
D)Os pontos - x e + x são chamados pontos de inversão, pois ao chegar neles a velocidade da partícula é máxima e inverte o sentido do movimento.
E)O sistema é dissipativo.
Gabarito oficial — URCA 2013.1
C
Resolução comentada
A energia cinética é $K=E-U(x)$. Nas interseções da linha E com a curva de energia potencial, em -x e +x, $U=E$ e $K=0$. Alternativa C. Esses são os pontos de inversão, com velocidade nula; a velocidade é máxima próximo ao mínimo de U.
Q06
Mecânica — Trabalho — Forças conservativas e dissipativas
Uma força é dita conservativa quando o seu trabalho é independente da trajetória. Em outras palavras, ao se mover, sob ação dessa força, uma partícula de um ponto A a um ponto B, o trabalho é independente da trajetória percorrida entre eles, o que não acontece com as forças dissipativas. São bons exemplos de forças conservativas e dissipativas, respectivamente:
A)Peso e massa.
B)Força de contato e força normal.
C)Força elástica e força centrípeta.
D)Força centrípeta e força centrífuga.
E)Força peso e resistência do ar.
Gabarito oficial — URCA 2013.1
E
Resolução comentada
O peso é conservativo: seu trabalho depende da diferença de altura entre os extremos. A resistência do ar dissipa energia mecânica e depende do movimento e do percurso. Alternativa E.
Q07
Termologia — Escalas termométricas — Temperatura e variação
Se o mundo ficar de braços cruzados, um aumento de até 39,2oF na temperatura média do planeta pode ocorrer até o ano de 2060, afirma um novo relatório encomendado pelo Banco Mundial. O valor dessa temperatura, na escala Celsius, equivale a:
Esta questão apresenta inconsistência ou ambiguidade. Consulte a revisão na resolução; esta questão não recebe pontuação.
A)4,0 °C
B)5,0 °C
C)7,0 °C
D)7,2 °C
E)39,2 °C
Resposta após revisão
Sem alternativa correta
Revisão: a referência registra A. Confira a análise da divergência na resolução.
Resolução comentada
O enunciado fala em aumento de temperatura. Para variações, $\Delta T_C=5\Delta T_F/9$, portanto 39,2 °F de aumento equivalem a aproximadamente 21,78 °C, ausentes nas alternativas. O oficial A, 4 °C, resulta de converter a temperatura absoluta 39,2 °F pela fórmula $(T_F-32)5/9$, não o aumento descrito. A distinção está preservada e a questão não recebe uma alternativa para pontuação.
Q08
Termologia — Calor — Sentido da transferência espontânea
Observando-se a figura abaixo, e sem dispor de qualquer outra informação, pode-se dizer, usando argumentos físicos, que necessariamente o cubo possui, em relação ao meio que o cerca:
A)Mais calor.
B)Mais força.
C)Temperatura mais elevada.
D)Mais trabalho.
E)Mais quantidade de movimento.
Gabarito oficial — URCA 2013.1
C
Resolução comentada
A seta indica calor saindo do cubo para o meio. Interpretando transferência espontânea por diferença de temperatura, o cubo tem temperatura mais elevada: C. Calor não é uma quantidade armazenada no corpo, mas energia transferida.
Q09
Termologia — Gases ideais — Mudança de quantidade de gás
Uma certa quantidade de gás ideal está encerrado dentro de um recipiente cilíndrico. Comprime-se isotermicamente o gás à temperatura de 127°C, até a pressão de 2,0 atm. Em seguida, libera-se, a metade do gás do recipiente. Depois, verifica-se que, mantendo o gás a volume constante, a nova temperatura de equilíbrio passa a ser de 7°C. Calcule a nova pressão, em atm, do gás no recipiente.
A)0,5
B)0,7
C)0,9
D)1,0
E)1,3
Gabarito oficial — URCA 2013.1
B
Resolução comentada
Após a compressão, $P_1=2$ atm e $T_1=127+273=400$ K. A quantidade de gás cai à metade e a temperatura final é $T_2=7+273=280$ K, com o mesmo volume. Assim, $P_2/P_1=(n_2/n_1)(T_2/T_1)=(1/2)(280/400)$, dando $P_2=0{,}7$ atm. Alternativa B.
Q10
Mecânica — Hidrostática — Válvula da panela de pressão
Colocam-se 4 L de água numa panela de pressão cujo volume total é de 6 L. O orifício de escape de vapor da panela tem diâmetro de 2 mm e o “pesinho” para regular a pressão tem massa de 126 g. Sendo a pressão atmosférica normal de 1 atm e a aceleração da gravidade local de 10 m/s², qual o valor da pressão total da panela em regime normal de funcionamento? Dados: π (pi) = 3 e 1 atm = 105N/m2
A)4,0 atm
B)5,2 atm
C)6,2 atm
D)7,0 atm
E)8,0 atm
Gabarito oficial — URCA 2013.1
B
Resolução comentada
A área do orifício é $A=\pi r^2=3(10^{-3})^2=3\times10^{-6}$ m². A diferença de pressão precisa equilibrar o peso de 0,126 kg: $\Delta P=mg/A=0{,}126\cdot10/(3\times10^{-6})=4{,}2\times10^5$ Pa = 4,2 atm. A pressão total é 5,2 atm: B.
Q11
Ondulatória — Ondas eletromagnéticas — Comunicação sem fio
Frequentemente nos deparamos com pessoas em aeroportos, bibliotecas, restaurantes, etc. utilizando dispositivos eletrônicos, como, por exemplo, notebooks, para acessarem a internet sem utilizar cabos para a conexão. A chamada rede Wi-Fi é uma rede sem fio (também chamada de ireless) na qual podemos ter acesso à internet apenas por sinal de:
A)Ondas sonoras.
B)Ondas harmônicas.
C)Ondas eletromagnéticas.
D)Polarização.
E)Interferência.
Gabarito oficial — URCA 2013.1
C
Resolução comentada
O sinal de Wi-Fi é transportado por ondas eletromagnéticas na faixa de radiofrequência. Alternativa C. Não depende de ondas sonoras.
Q12
Ondulatória — Oscilações — Período e frequência
As rajadas de vento provocadas pelo furacão Sandy fizeram um edifício de Sears em Nova Yorque, EUA, balançarem para frente e para trás com uma frequência de 0,1 Hz. Qual o seu período de vibração?
A)0,1 s
B)10 s
C)0,1 min
D)1 min
E)10 h
Gabarito oficial — URCA 2013.1
B
Resolução comentada
$T=1/f=1/0{,}1=10$ s. Alternativa B.
Q13
Óptica — Refração e reflexão — Raio passando pelo foco
Um raio de luz incide no ponto O, meio A, da superfície de separação entre esse meio e o meio B, com um ângulo de incidência igual a 7°. No interior do meio B, o raio incide em um espelho côncavo E, passando pelo foco principal F. O centro de curvatura C do espelho, cuja distância focal é igual a 1,0m, encontra-se a 1,0m da superfície de separação dos meios A e B. Observe a figura abaixo: Considere os seguintes índices de refração: nA = 1,0 (meio A); nB = 1,2 (meio B). Determine a que distância do ponto O, o raio emerge, após a reflexão no espelho. Dado sen7° = 0,12
A)10 cm
B)15 cm
C)20 cm
D)25 cm
E)30 cm
Gabarito oficial — URCA 2013.1
E
Resolução comentada
Pela lei de Snell, $\sin r=(n_A/n_B)\sin7°=0{,}12/1{,}2=0{,}10$. O centro está 1 m abaixo da interface e o raio do espelho é $2f=2$ m, de modo que seu vértice está aproximadamente 3 m abaixo. O raio passa pelo foco e emerge da reflexão paralelo ao eixo principal. Sua distância horizontal ao ponto O é, na aproximação paraxial, $d=3\tan r\approx3\cdot0{,}1005=0{,}3015$ m, cerca de 30 cm. Alternativa E.
Q14
Eletrodinâmica — Resistividade — Conversão de unidades
Visando a copa do mundo de 2014, cabos de aço com 2,0 cm² de seção reta e 300 km de comprimento são utilizados para concluir a reforma e ampliação do pátio de aeronaves do terminal de passageiros do aeroporto Pinto Martins, em Fortaleza. Podemos então afirmar que a resistência elétrica de cada um desses cabos, em ohm, é igual a? DADO: ρAço = $1{,}8\times10^{-9}$ Ω. m
Esta questão apresenta inconsistência ou ambiguidade. Consulte a revisão na resolução; esta questão não recebe pontuação.
A)2,4 μΩ
B)2,5 μΩ
C)2,6 μΩ
D)2,7 μΩ
E)2,8 μΩ
Resposta após revisão
Sem alternativa correta
Revisão: a referência registra D. Confira a análise da divergência na resolução.
Resolução comentada
Com os dados impressos, $L=300000$ m e $A=2\times10^{-4}$ m². Logo, $R=\rho L/A=(1{,}8\times10^{-9})(300000)/(2\times10^{-4})=2{,}7$ Ω. Todas as opções estão em µΩ, e o oficial D apresenta 2,7 µΩ, um milhão de vezes menor. Essa unidade nas alternativas é incompatível com o enunciado; não há alternativa correta para pontuação.
Q15
Eletrodinâmica — Potência elétrica — Lâmpadas em paralelo
Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo. Considere os dados abaixo: − a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A; − a tensão eficaz disponível é de 120 V; − sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W. O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a:
A)10
B)15
C)20
D)25
E)30
Gabarito oficial — URCA 2013.1
C
Resolução comentada
Cada lâmpada exige $i=P/U=60/120=0{,}5$ A. Com limite de 10 A, cabem $10/0{,}5=20$ lâmpadas no modelo ideal. Alternativa C.
